Les PROTOCOLES. CPE Nanur-Hainaut 2009 Rudi Réz

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1 Les PROTOCOLES CPE Nanur-Hainaut 2009 Rudi Réz

2 INTRODUCTION

3 Quelques questions Qu est ce qu un protocole? A quoi servent les protocoles Pourquoi autant de protocoles? Pourquoi autant de protocoles semblent faire la même chose?

4 Définition de PROTOCOLE

5 Ensemble des conventions nécessaires pour faire coopérer des entités distantes. Permet d établir et d entretenir des échanges d informations entre ces entités Accord Norme Règle Cérémonial Rituel PROTOCOLE.

6 TCP Transport Control Protocol Couche Réseau Couche Internet TCP Couche Applicative [RFC 793]

7 Desciption Couche Transport du modèle TCP/IP. Constitué de 172 bits (24 octets) Assure le bon acheminement des données des couches inférieures. Découpe le message en paquets. Recompose le message originale et en assure sa fidélité. Gère la retransmission des paquets erronés. Permet le multiplexage des messages sur une ligne de transmission. Initie et clôture la communication entre le client et le serveur.

8 TCP Transport Control Protocol TCP Port Source TCP Port Source TCP Port destination TCP Port Destination Sequence Number Acknowledge Number Offset Reserved Code Window Checksum Ugent pointer Option Padding Data TCP Port source [16 bits] : Numéro du port le l application sur la machine source TCP Port Destination [16 bits] : Numéro du port de l application distante

9 TCP Transport Control Protocol TCP Port Source TCP Port destination Sequence Number Numéro de séquence Acknowledge Number Numéro d acquittement Offset Reserved Code Window Checksum Ugent pointer Option Padding Data Nr Séquence [32 bits] : Numéro de séquence d ordonnancement des paquets Nr d acquittement [32 bits] : Suite à une bonne réception, demande du suivant

10 TCP Transport Control Protocol TCP Port Source TCP Port destination Sequence Number Acknowledge Number Offset Reserved Code Window Offset Réservé Flags Fenêtre Checksum Ugent pointer Options Padding Data Offset [4 bits] : permet de repérer le début des données (Car le champs Options est variable) Réservé [6 bits] : Inutilisé actuellement Code [6 bits] : Flags : URG : Paquet Urgent ACK : Acquittement de réception PUSH : Méthode Push RST : Reset Connexion SYN : établissement connexion FIN : Interruption connexion Fenêtre [6 bits] : Nombre d octets que le récepteur souhaite recevoir sans ACK

11 TCP Transport Control Protocol TCP Port Source TCP Port destination Sequence Number Acknowledge Number Offset Reserved Code Window Checksum Cheksum Ugent pointer Pointeur d urgence Options Padding Data Cheksum [16 bits] : somme de contrôle de l intégrité de l entête TCP Pointeur d urgence [16 bits] : Numéro d ordre à partir duquel l information devient urgente

12 TCP Transport Control Protocol TCP Port Source TCP Port destination Sequence Number Acknowledge Number Offset Reserved Code Window Checksum Ugent pointer Options Options Padding Remplissage Data Options [X bits] : Options diverses Remplissage [n*32-x bits] : Remplissage pour une longueur multiple de 32

13 TCP Transport Control Protocol TCP Port Source TCP Port destination Sequence Number Acknowledge Number Offset Reserved Code Window Checksum Ugent pointer Options Padding Data Data [X bits] : Données d informations transmises en couche applicative

14 TCP exemple Data IP ********** TCP F A1 62 FF AB 2B 02 EB EF C E1 2D Data *******

15 UDP User Datagram Protocol Couche Réseau Couche Internet UDP Couche Applicative [RFC 768]

16 Desciption Couche Transport du modèle TCP/IP. Constitué de 64 bits. (8 octets) Ne fournis pas de contrôle de transport. Flux unidirectionnel. Pas de gestion de l ordre des datagrammes. Utilisé pour du streaming, le VOIP, les application en temps réel, Transmission en Multicast

17 UDP User Datagram Protocol UDP Port Source UDP Port Source Message Lenght UDP Port destination UDP Port Destination Checksum Data UDP Port source [16 bits] : Numéro du port le l application sur la machine source (Facultatif : 0) UDP Port Destination [16 bits] : Numéro du port de l application distante

18 UDP User Datagram Protocol UDP Port Source UDP Port destination Message Lenght Message Lenght Checksum checksum Data Message Lenght [16 bits] : Longueur en octets du datagramme complet. (8 minimum) Checksum [16 bits] : Somme de contrôle du datagramme. (Facultatif : 0)

19 Variante UDP User Datagram Protocol Adresse IP Source Adresse IP Source Adresse IP destination Adresse IP Destination Padding Proto Proto Message Lenght Data Adresse IP source [16 bits] : Adresse IP de la machine source. Adresse IP Destination [16 bits] : Adresse IP de la machine distante. Proto [ 8 bits] : valeur 17 pour différencier la variante.

20 IP Internet Protocol Couche Réseau IP Couche Transport Couche Applicative [RFC 791]

21 Desciption Couche Internet du modèle TCP/IP. Constitué de 160 bits. (20 octets) Identifie le type de datagramme. Gestion du transport des datagrammes. Identifie la source et la destination. Permet de gérer le routage. Gestion de la fragmentation des datagrammes. N assure pas la bonne délivrance du datagramme.

22 IP Internet Protocol VERS Vers HLEN Service Type Total Lenght Hlen Type Total Lenght Identification Flags Fragment offset TTL Protocol Header Checksum Source IP adresse Destination IP Adresse Data Vers [4 bits] : Version (IPv4) [valeur = 0100 = 4] Hlen [4 bits] : Nombre de mots de 32 bits de l entête [valeur normale = 0101 = 5] Type [8 bits] : Type de service : méthode de gestion du datagramme Total Lenght [16 bits] : longueur en octets du datagramme complet [maximum 65535]

23 IP Internet Protocol VERS HLEN Service Type Total Lenght Identification Indentification Flags Flag Fragment offset Offset Frag TTL Protocol Header Checksum Source IP adresse Destination IP Adresse Data Identification [16 bits] : Numéro du fragment afin de permettre de réassemblage. Flag [3 bits] : Bit 0 : Pas utilisé Bit 1 : DF = D ont fragment interdis la fragmentation par un routeur Bit 2 : MF = More Fragments le datagramme est constitué de plusieurs fragments Offset Frag [13 bits] : Position du début du fragment dans le datagramme initial

24 IP Internet Protocol VERS HLEN Service Type Total Lenght Total Lenht Identification Flags Fragment offset TTL TTL Protocol Protocole Header Checksum Checksum Source IP adresse Destination IP Adresse Data TTL [8 bits] : Temps de vie Nombre de routeurs traversés. Protocole [8 bits] :Type de protocole contenu dans le datagramme [ 1 = ICMP 2 = IGMP 3 = TCP 4 = UDP ] Checksum [16 bits] : Contrôle de l intégrité de l entête IP

25 IP Internet Protocol VERS HLEN Service Type Total Lenght Total Lenht Identification Flags Fragment offset TTL Protocol Header Checksum Source IP adresse IP Source Destination IP Adresse IP Destination Data IP Source [16 bits] : Adresse IP de l émetteur. IP Destination [16 bits] :Adresse IP de destination

26 ARP Adress Resolution Protocol Couche Réseau ARP Couche Transport Couche Applicative [RFC 826]

27 L adresse IP n a de sens que pour un réseau TCP/IP La communication réseau «hardware» est basée sur l adresse MAC Permet de connaître l adresse physique unique (adresse MAC) des machines sur le réseau. Crée et entretien la table de correspondance IP-MAC

28 ARP Harrware Type Protocol Type HLEN1 HLEN2 Operation Sender HA (0 à 3) Sender HA (4,5) Sender ADR (2,3) Sender ADR (0,1) Target HA (0,1) Target HA (2 à 5) Target ADR (0 à 3) Hardware type : Type de matériel réseau 01 : Ethernet (10Mb) 03 : Radio amateur AX25 06 : Réseau IEEE Protocol Type : Type de protocole de couche 3 pour la communication ARP 0x0800 IP HLEN1 : Longueur de l adresse physique 01 Token Ring 06 Ethernet

29 ARP HLEN2 : Longueur de l adresse physique 04 IPv4 16 IPv6 Operation : fonction du message 01 Requête 02 - réponse Sender HA : Adresse MAC de la source Sender ADR : Adresse IP de la source dans le cas du protocole TCP/IP Target HA : Adresse MAC de la destination. En cas de requête, l adresse n est pas encore déterminée. Ce champs est mis à 1 (broadcast de niveau 2) Target ADR : Adresse IP de la destination dans le cas du protocole TCP/IP

30 Séquences du protocole ARP

31 protocole ARP

32 Exercice - Utiliser la commande ARP a en DOS - Accéder à une machine absente de la table ARP - Répéter la commande ARP a - Répéter la commande ARP a après 3 minutes

33 RARP Revers Adress Resolution Protocol Couche Réseau RARP Couche Transport Couche Applicative [RFC 903]

34 Le Protocole RARP établis la table entre adresse IP et adresse MAC Utilisé pour des station qui n ont pas de disque dur ou souhaitant travailler avec l adresse Physique Protocole très peux utilisé.

35 ICMP Internet Control Message Protocol Couche Réseau Couche Internet ICMP Couche Applicative [RFC 950]

36 Protocole de maintenance utilisé pour les tests et les diagnostics. Il permet à deux systèmes d'un réseau IP de partager des informations d'état et d'erreur. La commande ping utilise les paquets ICMP C'est pourquoi l'utilitaire ping est utilisé pour diagnostiquer les défaillances au niveau d'un réseau IP ou des routeurs.

37 ICMP v1 Numéro de protocole IP = 1 VERS HLEN Service Type Identification TTL 1 Source IP adresse Total Lenght Flags Fragment offset Header Checksum Entête IP Type Destination IP Adresse Code Checksum Data Type : Type de message de contrôle 00 : Réponse à une interrogation - ping 03 : Destination non valide 04 : Ralentir, encombrement 08 : Ping requête d echo.. Code : Complément d information de type. Checksum : Contrôle dintégrité.

38 Exercice Manipulation de la commande PING Ping Ping google.be Ping Ping/? Ping l 2000 n 10 Ping t.. Trouver la taille maximum des paquets supportés par le réseau!

39 IGMP Internet Group Management Protocol Couche Réseau Couche Internet IGMP Couche Applicative V1 : [RFC 1112] V2 : [RFC 2236] V3 : [RFC 3376]

40 Protocole de broadcast pour soulager la bande passante des réseaux. Il permet aux routeurs d établir des groupes de destinataires. Réponse des hôtes différée aléatoirement de 1 à 10 secondes. Le groupe d adresse concernée par IGMP est le multicast classe D adresse de base réservée groupe des hôtes du même réseau groupe des routeurs du même réseau groupe de routage OSPF groupe de routage RIP groupe de

41 Numéro de protocole IP = 2 IGMP v2 VERS HLEN Service Type Identification TTL 2 Source IP adresse Destination IP Adresse Type Resp Time Checksum Group Adress Data Total Lenght Flags Fragment offset Header Checksum Entête IP Type : version du protocole 11h : requête d un membre du groupe 12h : rapport d un membre du groupe 17h : Quitter le groupe Resp time : Temps de réponse maximum. Checksum : Contrôle dintégrité. Group Adress : Groupe d adresse concerné par une requête.

42 Routage multicast IGMP non actif

43 Routage multicast IGMP actif Switch 1 will only have 8 Mbps of traffic reaching it as a result of the two users who have requested the same red stream (4 Mbps) and a third user who has selected the green stream (4 Mbps). This is the distinct advantage of multicasting - the bandwidth used is per stream and not per user. Switch 2 will only have 4 Mbps of traffic reaching it since only the blue stream has been requested by a user. There will be no streaming traffic on the port where there is no request for a stream. Switch 3 will have no streaming traffic since none of the users connected to the switch have requested any streams.

44 RIP Routing Information Protocol Couche Réseau RIP Couche Transport Couche Applicative [RFC ]

45 Protocole de routage dynamique inter-réseaux. Fonctionne avec des routeurs supportant RIP. Gère les distances (nombre de sauts) entre routeurs. Protocole de type VECTOR DISTANCE Chaque routeur communique la distance de séparation interrouteurs aux autres. Optimise le chemin de routage. Ne prend pas en compte la bande passante. Il existe deux types de messages RIP : les messages broadcast de diffusion des mises à jour, les messages de contrôle et de debbuggage.

46 Adresse/Préfixe Moyen de l'atteindre Distance /8 eth /8 eth / /24 eth0 1 RIP est le protocole d optimisation de routage le plus utilisé Il existe d autre protocoles similaire comme OSPF, EGP et HELLO

47 ICP Internet Cache Protocol Couche Réseau ICP Couche Transport Couche Applicative [RFC 2186]

48 Protocole orienté serveurs Permet aux serveurs de communiquer entre eux. Synchronisations des informations des serveurs Fonctionnement basé sur un service proxy de cache. Permet le routage dynamique entre serveurs mandataires

49 FTP File Transfert Protocol Couche Réseau Couche Internet Couche Transport FTP [RFC 959]

50 permettant à des machines de types différents (ou dont le système d'exploitation est différent) de transférer des fichiers sur un réseau TCP/IP. FTP fonctionne dans un environnement client/serveur. La commande pour initier une session FTP est généralement la suivante : ftp nom_du_serveur Il existe de nombreux logiciel FTP CoreFTP, CuteFTP,.

51 Commande FTP Help donne la liste des commandes disponibles help <commande> donne le détails sur la commande open permet de se connecter à un serveur ftp : open ftp.cpehn.be User Identification de l utilisateur : user login puis votre mot de passe get pour récupérer un fichier : get source [destination] put pour envoyer un fichier vers le serveur ftp : put source [destination] ls pour lister tous les fichiers du répertoire courant sur le serveur dir pour lister tous les répertoires courant sur le serveur cd pour de répertoire sur le serveur![cmd] pour exécuter une commande sur votre machine en local lcd pour changer de répertoire en local sur votre machine bin pour passer en mode binaire, indispensable avant d'envoyer ( put) ou de récupérer (get) des images par exemple, vous devez avoir la réponse : 200 Type set to I. ascii pour passer en mode ascii,vous devez avoir la réponse : 200 Type set to A. prompt Pour passer du mode manuel au mode automatique et inversement. mget permet de récupérer plusieurs fichiers à la fois. exemples : mget *.htm mput permet de d'envoyer plusieurs fichiers à la fois. exemples : mput *.htm close fermer la connexion

52 Exercice En DOS, Réaliser un transfert de fichier de «ftp.cpehn.be» vers votre machine Lien FTP : ftp.cpehn.be User : cpehn-ps0 PW:Pcsup0 Entrer en commande DOS FTP cpehn.be help Literal help dir Get file.ext!dir. Quit

53 TFTP Trivial File Transfert Protocol Port [69] Couche Réseau Couche Internet Couche Transport TFTP [RFC 1350]

54 TFTP est un protocole simplifié de transfert de fichiers. Il fonctionne en UDP sur le port 69. au contraire du FTP qui utilise lui TCP. UDP implique que le client et le serveur doivent gérer eux-mêmes une éventuelle perte de paquets. Les principales simplifications Ne gère pas le listage de fichiers. Ne dispose pas de mécanismes d'authentification, ni de chiffrement. Il faut connaître à l'avance le nom du fichier que l'on veut récupérer. Pas de notion de droits de lecture/écriture n'est disponible en standard.

55 Utilisations du TFTP Réservé a un réseau local. TFTP reste très utilisé pour la mise à jour des logiciels embarqués sur les équipements réseaux (routeurs, pare-feu, etc.). Utilisé en téléphonie pour la mise à jours des équipement VOIP

56 SMTP Simple mail transfert Protocol Couche Réseau Couche Internet Couche Transport SMTP [RFC 821]

57 Commande SMTP sous TELNET HELO MAIL FROM RCPT DATA Subject: Date: Cc: From: Permet de s identifier adresse mail de l expéditeur adresse mail du destinataire corps du mail - terminer par un double [ENTER] entête de DATA sujet du mail entête de DATA Date du mail entête de DATA en contact entête de DATA origine du mail La séquence des commande ci-dessus est à respecter.

58 Exercice Ouvrir un TELNET et envoyer un mail en ligne de commande url : smtp.cpehn.be - port source : rr@cpehn.be destination : votre Contenu de votre choix. C: Open smtp.cpehn.be 5025 [CR] C: ECHO pc1.evoliris.be [CR] C: MAIL FROM: rr@cpehn.be [CR] C: RCPT TO: rr@cpee.be [CR] C: DATA [CR] C: SUBJECT: petit coucou [CR] C: bonjour Rudi, [CR] C: Comment ca va? [CR] C: [CR] C: A bientôt [CR] C: [CR][CR] C: Quit [CR]

59 POP Post Office Protocol Couche Réseau Couche Internet Couche Transport POP [RFC 1939]

60 Commande POP3 Help donne la liste des commandes disponibles help <commande> donne le détails sur la commande open permet de se connecter à un serveur ftp : open ftp.cpehn.be user Identification de l utilisateur : user login mail pass Identification du mot de passe List liste des mail delete efface un mail retr rapatrie un mail stat statistique des mails top apop rset quit fermer la connexion

61 Exercice Ouvrir un TELNET et consulter les mails en ligne de commande url : pop3.cpehn.be rudi@cpehn.be C: C: C: C: open pop3.cpehn.be 110 [CR] user rudi@cpehn.be [CR] pass Cpe386 [CR] list

62 IMAP Internet Message Access Protocol Couche Réseau Couche Internet Couche Transport IMAP [RFC 3501]

63 Commande IMAP LOGIN LIST STATUS EXAMINE SELECT FETCH LOGOUT identification Liste de boites

64 Exercice Ouvrir un TELNET et consulter les mails en ligne de commande url : mail.cpehn.be rudi@cpehn.be DOS: telnet mail.cpehn.be 143 [CR] C:. LOGIN rudi@cpehn.be Cpe386[CR] C:. LIST «*» C:. SELECT INBOX C:. FETCH 1 flags C:. FETCH 1 BODY[text] Note : ne pas oublier le «.» devant la commande

65 NNTP Network News Transfert Protocol Couche Réseau Couche Internet Couche Transport NNTP [RFC 3977]

66 Commande NNTP sous TELNET LIST GROUP ARTICLE QUIT. Liste des groupes de nouvelles Sélection d un groupe affichage du contenu d une nouvelle

67 Exercice Ouvrir un TELNET et consulter les news en ligne de commande url : news.cadsoft.de DOS: telnet news.cadsoft.de 119 [CR] C: LIST C: GROUP eagle.support.eng C: ARTICLE 2056 C: QUIT (donne le nombre d articles, le Nr début et Nr de fin)

68 HTTP HyperText Tranfsert Protocol Couche Réseau Couche Internet Couche Transport HTTP [RFC 2616]

69 Exercice Ouvrir un TELNET et consulter une page web en ligne de commande url : DOS: telnet 80 [CR] C: C: GET /index.php HTTP/1.1 [CR] HOST: Note : bien taper les 2 lignes consécutivement il n y a pas d echo local activé en telnet. La ligne de commande reste blanche

70 SNMP Simple Network Management Protocol Couche Réseau Couche Internet Couche Transport SNMP [RFC 1157]

71 Protocole de gestion simple de réseau Permet de gérer les équipements réseaux (routeurs, switchs, serveurs ) Deux éléments principaux Un superviseur console d interrogation de l administrateur. Des agents au niveau des interfaces du réseau centre des informations. Architecture en 3 éléments Équipements managés (switch, routeur, hub, serveur, ) Agents (applications des équipements chargé de transmettre les information) NMS : Network Management System Console de supervision de l administrateur MIB : Management Information Base Base de données contenant les information sur les équipements du réseau.

72 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Couche Réseau Couche Internet Couche Transport DHCP [RFC 2131]

73 Permet à un ordinateur de se connecter et se configurer automatiquement sur un réseau. Distribue les adresse IP aux machine du réseau. Gère les baux d adresse IP. Le serveur DHCP doit avoir une adresse IP fixe L interrogation initiale est en Broadcast ( ) La première réponse du serveur est aussi en broadcast puisque le client n a pas d adresse IP. BAIL Mécanisme d optimisation de l adressage IP Durée de vie limité d une adresse IP dans le temps.

74 Types de paquets DHCP DHCPDISCOVER DHCPOFFER DHCPREQUEST DHCPACK DHCPNAK DHCPDECLINE DHCPRELEASE DHCPINFORM Localiser les serveurs DHCP disponible. Réponse du serveur à un discover. requête du client. Réponse du serveur avec paramètres et adresse IP du client. Réponse du serveur Bail échu ou mauvaise config réseau. Le client annonce au serveur : adresse déjà utilisée Le client annonce au serveur libération de l adresse IP. Le client demande les paramètres du réseau local au serveur.

75

76 DNS Domain Name System Couche Réseau Couche Internet Couche Transport DNS [RFC 1035]

77 Histoire du DNS Les utilisateur préfèrent des nom plutot que des chiffres IP Le début d internet : Le système Initial de tables de conversion nécessitait la mise à jour manuelle des tables de tous les ordinateurs en cas d'ajout ou de modification d'un nom de machine. l'explosion de la taille des réseaux, rend ce système très lourd mise en place d un système de gestion des noms hiérarchisé plus facilement gérable Domain Name System (DNS), traduisez Système de nom de domaine, a été mis au point en novembre 1983 par Paul Mockapetris (RFC 882 et RFC 883), puis révisé en 1987 dans les RFCs 1034 et Le DNS a fait l'objet depuis de nombreuses RFCs. Ce système propose : un espace de noms hiérarchique permettant de garantir l'unicité d'un nom dans une structure arborescente, à la manière des systèmes de fichiers d'unix. un système de serveurs distribués permettant de rendre disponible l'espace de noms. un système de clients permettant de «résoudre» les noms de domaines, c'est-à-dire interroger les serveurs afin de connaître l'adresse IP correspondant à un nom.

78 Structure du DNS

79 Structure du DNS

80 Fonctionnement du DNS SOLVEUR LOCAL Fichier HOSTS Si pas de résultat Interrogation de serveur INTERROGATION D UN SERVEUR Base de donnée du serveur primaire Si pas de résultat Interrogation du serveur racine Interrogation des serveurs des branches liées au nom de domaine

81 Fonctionnement du DNS

82 Telnet Couche Réseau Couche Internet Couche Transport Telnet [RFC ]

83 protocole standard d'internet permettant l'interfaçage de terminaux et d'applications. permettre de relier un client à un interpréteur de commande. permettant d'émuler un terminal à distance ce protocole est assigné au port 23. La commande pour initier une session Telnet est généralement la suivante : telnet nom_du_serveur port

84 Commande Telnet? Close Display Environ Logout Mode Open Quit Set unset Affiche l'aide Termine la session Telnet Affiche à l'écran les paramètres de la connexion (type de terminal, port) Permet de définir les variables d'environnement du système d'exploitation Permet de se déconnecter Bascule entre les modes de transfert ASCII et BINARY Permet de lancer une autre connexion à partir de la connexion en cours Quitte l'application Telnet Modifie les paramètres de la connexion Charge les paramètres de connexion par défaut